殼聚糖-海藻酸鈉黃芩微囊的制備及釋放性能評價

吳菁菁， 呂 敏， 劉克海

(上海海洋大學，上海201306)

黃芩為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根，具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血、安胎等功效，臨床多用于治療呼吸道感染、急性扁桃體炎、急性咽炎、肺炎及痢疾等疾病。主要成分為黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷等黃酮類化合物［1］，其中黃芩苷是其抗菌、抗炎的主要成分之一［2］，但黃芩苷半衰期短且生物利用度低，用藥劑量大，須頻繁給藥，使得患者服用順應(yīng)性低［3］。將黃芩制成微囊劑，可方便入藥，豐富中藥劑型，同時可改善釋放性能，對探索中藥緩釋制劑研究具有一定示范意義。

海藻酸鈉與殼聚糖均為天然高分子材料，具有良好生物相容性、生物可降解性及低免疫原性，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)［4］。殼聚糖分子鏈上有大量伯氨基，海藻酸鈉分子鏈上有大量羧基，因此殼聚糖和海藻酸鈉可通過正、負電荷吸引形成聚電解質(zhì)膜，自發(fā)形成微囊［5］。該微囊應(yīng)用于制備中藥緩釋制劑可使藥物釋放得以控制，維持血藥濃度平穩(wěn)，延長其在有效濃度范圍內(nèi)作用時間，降低不良反應(yīng)，并可減少中藥提取物刺激性，提高穩(wěn)定性。此外，微囊通過延長在胃腸道內(nèi)的滯留時間，提高生物利用度［6］。

1 儀器與試藥

1.1 材料

1.1.1 試劑 黃芩(上海榮慶堂實業(yè)發(fā)展有限公司)，殼聚糖(浙江金殼生物化學有限公司)，海藻酸鈉(國藥集團化學試劑有限公司)，甲醇為色譜純(Fisher Chemicals)，水為重蒸餾水，其余試劑為分析純。

1.1.2 儀器 510液相色譜儀，配有Waters486檢測器和AnaStar色譜工作站(美國Waters公司);AG135電子天平(感量 0.1 mg;0.01 mg。載量 101 g;31 g。瑞士 Mettler公司);SB2200超聲波清洗器(美國Branson公司);TGL-16G高速離心機(上海圣科儀器設(shè)備有限公司);RCZ-1B溶出度測定儀(上海黃浦藥檢儀器有限公司);HH-S11-2-S電熱恒溫水浴箱(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司)。

1.2 黃芩提取 稱取黃芩，加水提取3次，每次1 h，第1次加10倍量水，第2次，第3次加8倍量水，濾過，合并濾液，濃縮，備用。

1.3 銳孔-凝固浴法制備黃芩微囊［7］稱取海藻酸鈉適量，加入黃芩水提液中，50℃水浴攪拌至海藻酸鈉溶解，得到一定濃度的海藻酸鈉黃芩水溶液，備用。另取殼聚糖與氯化鈣適量，加水溶解，制成一定濃度的凝固液，備用。針管吸取海藻酸鈉黃芩水溶液，滴入殼聚糖-氯化鈣凝固液中，自發(fā)形成微囊，固化10 min，分離，用水漂洗，晾干，即得。

1.4 正交試驗優(yōu)選微囊制備工藝

1.4.1 因素水平選擇 根據(jù)預(yù)實驗知，采用銳孔-凝固浴法制備微囊，選取藥物濃度、海藻酸鈉濃度及殼聚糖濃度作為因素，考察因素不同水平對微囊化效果的影響，因素水平設(shè)計見表1。

表1 因素水平表

1.4.2 指標確定 選擇包封率為指標，其原由及評價方法如下:藥物包埋率低，則藥物損失大，達不到制劑目的，故制備載藥微囊時，要求其包封率盡可能高，其測定方法如下:

(1)樣品溶液制備:待測微囊置燒杯中，加水適量，并使藥液充分溶出，并轉(zhuǎn)移至100 mL量瓶，加甲醇10 mL，超聲處理10 min，用重蒸餾水稀釋至刻度，取此液離心10 min(轉(zhuǎn)速為15000 r/min)，分取上清液，即得。取黃芩水提液，同法操作。

(2)樣品測定［8］:采用高效液相色譜法測定黃芩苷量。色譜條件:Shim-pack VP-ODS(4.6 mm ×250 mm，5 μm)柱;甲醇-0.2 mol/L磷酸二氫鈉緩沖液(用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.7)(48∶52)為流動相;檢測波長為275 nm。理論板數(shù)按黃芩苷峰計算應(yīng)不低于5000。記錄色譜圖、峰面積與進樣量作線性回歸，繪制標準曲線。黃芩苷進樣量在0.05004～0.40032 μg范圍內(nèi)與峰面積呈很好的線性關(guān)系，回歸方程及相關(guān)系數(shù):Y=29.1391 ×105X-1.4582 ×104，r=0.9999(X為黃芩苷進樣量μg，Y為峰面積)。

(3)包封率計算:包封率(%)=(m1/M1)×100%(m1∶待測微囊中含藥量;M1:投藥量)。

1.5 體外藥物釋放度測定 以200 mL蒸餾水為溶出介質(zhì)，轉(zhuǎn)速100 r/min，溫度為37℃。將一定量微囊放入溶出杯中，在不同時間點取樣，并補入等量介質(zhì)，按上述樣品溶液制備樣品測定方法進行含量測定，并計算各時間點內(nèi)釋放量累積百分率，同時繪制黃芩苷-時間的釋放動力學曲線。釋放度(%)=(m2/M2)×100%(m2:某時間點藥物累積釋放量;M2:微囊內(nèi)總藥量)。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗設(shè)計優(yōu)選微囊制備工藝 銳孔-凝固浴法制備黃芩微囊正交試驗結(jié)果及方差分析見表2、3。

表2 正交實驗結(jié)果

表3 方差分析

由表2直觀評定可見，影響包封率的因素順序為A＞C＞B，其中A、C影響較大，即藥物濃度、殼聚糖濃度有較大影響，其次是海藻酸鈉濃度。從表3知，A、C具有顯著性差異，對微囊制備工藝有較大影響。

對各因素水平選擇，從 A2＞A3＞A1、B3＞B2＞B1、C1＞C3＞ C2，宜分別選 A2、B3、C1，故確定優(yōu)化條件為 A2B3C1，即藥物質(zhì)量濃度0.2g/mL、殼聚糖0.2%、海藻酸鈉2%。按上述工藝條件進行重復(fù)性驗證試驗(見表4)，平均包封率為63.25%，包埋率變異系數(shù)約為1.91%，且微囊成型效果好，大小均勻，說明該工藝合理可行。

表4 重復(fù)性驗證試驗

2.2 黃芩微囊的釋放度曲線 根據(jù)黃芩微囊體外溶出實驗的測定結(jié)果，以時間t(單位h)為橫坐標，釋放度為縱坐標繪圖，結(jié)果如圖1所示。由圖可以看出，黃芩苷在2 h內(nèi)釋放40%左右，隨后24 h內(nèi)釋放較緩慢，表明該載藥微囊有一定緩釋作用。藥物在前2 h釋放較快，主要來自于吸附在微囊表面的藥物分子，隨后溶劑通過微囊空隙滲入囊內(nèi)，包封于微囊中的藥物溶解于溶劑并從空隙緩慢釋放，從而達到緩釋作用［9］。

圖1 黃芩微囊溶出度釋放曲線

2.3 釋放方程擬合 由圖1的釋放數(shù)據(jù)用零級、一級及Higuchi方程擬合，Q為t時刻藥物釋放度。結(jié)果見表5。

表5 黃芩緩釋微囊釋放曲線的方程擬合

由表5擬合結(jié)果可看出一級方程擬合的相關(guān)系數(shù)最大(r=0.9989)，且Mse最小，說明該方程能較好描述黃芩微囊的體外釋藥特征，其緩釋作用明顯。

3 結(jié)論

通過L9(34)正交試驗確定了銳孔-凝固浴法制備黃芩微囊最佳工藝條件，包埋率可達63.25%，并顯示了良好成型效果，達到了微囊制備的目的和要求。其體外釋放研究表明，殼聚糖/海藻酸鈉黃芩微囊具有明顯緩釋特征，釋藥動力學擬合符合一級方程，該方法可用于中藥緩釋制劑制備，對探索中藥緩釋制劑研究具有一定示范意義。因中藥成分復(fù)雜，采用單一成分進行體外釋放考察尚不足以全面展現(xiàn)其緩釋特征，故在下一步研究中有必要選擇多成分或化學指紋圖譜作為探索中藥緩釋制劑的指標。

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